A ÇÕES C ONSIDERADAS

As ações englobadas na análise são o peso próprio da estrutura e as cargas rodoviárias. Ainda que em alguns casos possam ser outras as ações condicionantes no dimensionamento de pontes e dos seus diversos elementos – como pode ser o caso da ação sísmica no dimensionamento de pilares – entendeu- se serem estas as que melhor se enquadravam no contexto do trabalho.

Como é evidente, as ações rodoviárias assumem especial relevância neste trabalho, uma vez que constituem o verdadeiro fator de distinção entre os vários regulamentos, para além da sua clara importância nos esforços de algumas estruturas e consequentemente no seu dimensionamento. A sua aplicação pode assumir formas muito variadas, tal como descrito no ponto 2.3.

Por outro lado, a consideração do peso próprio da estrutura prende-se com um dos objetivos primordiais e distintivos deste trabalho que é o de avaliar a sua importância face às ações rodoviárias e a forma como este pode atenuar os efeitos das diferenças dos efeitos das cargas rodoviárias. De facto, sendo o valor característico do peso próprio praticamente independente dos diversos regulamentos – depende sim das características dos materiais, que não variam significativamente conforme o regulamento – é previsível que a sua incorporação no conjunto das cargas atuantes aproxime os valores dos efeitos nas estruturas provocados pela aplicação das diferentes cargas regulamentares. Importa ainda realçar que este efeito atenuador é, naturalmente, dependente do vão do tabuleiro, uma vez que o peso próprio do tabuleiro dependerá diretamente deste parâmetro.

Pelo contrário, a consideração das cargas em valores de cálculo – ou seja, valores característicos majorados pelos coeficientes parciais de segurança γi – pode causar o efeito contrário. Uma vez que,

como se viu em 2.7, estes fatores variam consideravelmente entre regulamentos, a aplicação de fatores parciais muito distintos, associada a diferenças consideráveis entre as ações variáveis (características ou de cálculo) de cada regulamento, pode provocar um agravamento das disparidades quanto aos efeitos das ações.

O volume de trabalho acrescido decorrente da consideração do peso próprio advém nomeadamente da necessidade de efetuar algum tipo de pré-dimensionamento da estrutura – ainda que neste caso, como será exposto, se tenham adotado procedimentos simplificados – pelas razões que se explicam de seguida.

Análise Comparativa De Regulamentação Internacional Em Ações De Tráfego Rodoviário

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Tomando como exemplo uma ponte reta, o valor do momento fletor – que é, por regra, o esforço mais relevante para este tipo de pontes – é dado pela expressão:

𝑀 = 𝐾 ∙ 𝑃 ∙ 𝐿2

(1)

em que K é uma constante que depende do ponto em questão do tabuleiro, do tipo de apoios, etc., P é a carga atuante e L o comprimento do vão, que assume maior importância que os restantes fatores, uma vez que vem ao quadrado.

À medida que aumenta o vão da ponte cresce também o momento atuante e consequentemente a quantidade de material necessário para lhe resistir, ou seja, o peso próprio – que pode ser entendido como o reflexo no carregamento da capacidade resistente da secção. De facto, se é algo evidente que um acréscimo do peso próprio provoca o crescimento do momento solicitante, não é menos verdade o contrário, ou seja, um aumento do momento solicitante, em princípio, acarreta também indiretamente um incremento no peso próprio, devido à necessidade de utilizar mais material para lhe resistir (Manterola, 2006). Desta forma, a curva que relaciona o peso próprio do tabuleiro com o comprimento do vão é uma progressão de crescimento geométrico semelhante às representadas na Fig. 3.1.

Para resolver a problemática exposta e outras associadas, torna-se necessário recorrer a algum método de pré-dimensionamento que providencie uma altura de secção transversal em função das características da obra de arte (tipologia, comprimento do vão, material resistente, etc.). Estes métodos de pré- dimensionamento são tanto mais complexos quanta a importância da estrutura, uma vez que o trabalho prévio evita complicações posteriores cujos custos e inconvenientes são também proporcionais ao valor da obra.

Neste caso, o que se pretende não é tanto obter na fase de pré-dimensionamento valores otimizados, mas sim tomar dimensões da secção transversal que originem valores razoáveis do peso próprio, adequados ao tipo de estrutura, ao comprimento do vão e às suas restantes características. Também a forma da secção transversal – que detém um papel central no dimensionamento por ser determinante para a inércia da secção e consequentemente para a sua rigidez – não toma grande relevância na análise em causa, uma

vez que esta se foca nos esforços em estruturas longitudinalmente isostáticas, ignorando o estudo das correspondentes deformações. Em última análise, não seria necessário mais do que um valor de uma carga distribuída por metro quadrado a aplicar à estrutura que representasse adequadamente a ação peso próprio.

Por se ter utilizado software de cálculo estrutural que, por regra, calcula e aplica automaticamente a ação peso próprio em função das características da estrutura (material, forma, etc.), optou-se por conciliar duas abordagens para obtenção do peso próprio. Numa primeira fase, com base na experiência da empresa onde foi desenvolvida a dissertação, definiram-se valores indicativos da altura da secção em função do vão para cada tipo de ponte. Com o objetivo de validar essas estimativas, decidiu-se consultar bibliografia de referência – (Manterola, 2006), (Magalhães, 2013), (Reis, 2006) – que corroborou as hipóteses admitidas. Os valores obtidos deste processo serão descritos posteriormente nos pontos 3.3 e 3.4.